package sort.basic_sort;

import java.util.Arrays;

public class Demo1_SelectionSort {
    public static void main(String[] args) {
        int testTime = 500000;
        int maxSize = 100;
        int maxValue = 100;
        boolean succeed = true;
        for (int i = 0; i < testTime; i++) {
            int[] arr1 = generateRandomArray(maxSize, maxValue);
            int[] arr2 = copyArray(arr1);
            selectionSort(arr1);
            comparator(arr2);
            if (!isEqual(arr1, arr2)) {
                succeed = false;
                printArray(arr1);
                printArray(arr2);
                break;
            }
        }
        System.out.println(succeed ? "Nice!" : "Fucking fucked!");

        int[] arr = generateRandomArray(maxSize, maxValue);
        System.out.println("未排序数组：");
        printArray(arr);

        System.out.println("升序排列：");
        selectionSort(arr);
        printArray(arr);

        selectionSortDown(arr);
        System.out.println("降序排列：");
        printArray(arr);
    }

    /**
     * 选择排序：就是在数组(i开始) 选择（找到）一个最小值（最大值）的index，然后将该index位置的元素与i位置元素交换。
     * 比如：array：{5,3,2,1}; i = 0;
     * 第一轮：找到最小值index = 4, 与i位置交换 {1,3,2,5}，此时0位置已经是整个数组中的最小值，下一轮就可以从i+1 (1) 开始
     * 第二轮：找到最小值index = 2，与i位置交换 {1,2,3,5}, ...1.....................................2..
     * 第三轮：找到最小值index = 2，与i位置交换 {1,2,3,5} 以此类推，直到遍历完整个数组
     *
     * @param array
     */
    public static void selectionSort(int[] array) {
        //无效判断
        if (array == null || array.length < 2) {
            return;
        }
        //遍历整个数组共array.length个元素，因为内层循环从i + 1开始，注意外层循环的越界情况
        int N = array.length;
        for (int i = 0; i < N; i++) {
            //定义最小值的索引位置minIndex 从 i 开始
            int minIndex = i;
            //开始寻找最小值的minIndex，从i + 1开始寻找 同样需要遍历完整个数组
            for (int j = i + 1; j < N; j++) {
                //不断更新最小值的索引位置minIndex
                if (array[j] < array[minIndex]) {
                    minIndex = j;
                }
            }
            //内层循环结束，表示此时minIndex位置元素就是最小值，与i位置元素交换
//            swap(array,midIndex,i);
            /*
                优化，观察可以发现，当 minIndex == i 时， 是可以不用进行交换的。
                所以，当i != minIndex 时，在交换
             */
            if (i != minIndex) {
                swap(array, i, minIndex);
            }
        }
    }
    /*
        按降序排列的选择排序
     */
    public static void selectionSortDown(int[] arr) {
        if (arr == null || arr.length < 2) {
            return;
        }
        for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
            int maxIndex = i;
            //找最大值的index
            for (int j = i + 1; j < arr.length; j++) {
                if (arr[j] > arr[maxIndex]) {
                    maxIndex = j;
                }
            }
            swap(arr, i, maxIndex);
        }
    }

    /**
     * 交换arr[i]和arr[j]的元素
     *
     * @param arr
     * @param i
     * @param j
     */
    public static void swap(int[] arr, int i, int j) {
        int temp = arr[i];
        arr[i] = arr[j];
        arr[j] = temp;
    }

    /**
     * 打印数组
     *
     * @param array
     */
    public static void printArray(int[] array) {
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            System.out.print(array[i] + " ");
        }
        System.out.println();
    }

    // for test
    public static void comparator(int[] arr) {
        Arrays.sort(arr);
    }

    // for test
    public static int[] generateRandomArray(int maxSize, int maxValue) {
        int[] arr = new int[(int) ((maxSize + 1) * Math.random())];
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            arr[i] = (int) ((maxValue + 1) * Math.random()) - (int) (maxValue * Math.random());
        }
        return arr;
    }

    // for test
    public static int[] copyArray(int[] arr) {
        if (arr == null) {
            return null;
        }
        int[] res = new int[arr.length];
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            res[i] = arr[i];
        }
        return res;
    }

    // for test
    public static boolean isEqual(int[] arr1, int[] arr2) {
        if ((arr1 == null && arr2 != null) || (arr1 != null && arr2 == null)) {
            return false;
        }
        if (arr1 == null && arr2 == null) {
            return true;
        }
        if (arr1.length != arr2.length) {
            return false;
        }
        for (int i = 0; i < arr1.length; i++) {
            if (arr1[i] != arr2[i]) {
                return false;
            }
        }
        return true;
    }

}
